[发明专利]一种在油/水两相介质中制备聚苯醚共聚物的方法

说明书

本发明公开了一种在油/水两相介质中制备聚苯醚共聚物的方法，在催化剂、表面活性剂和氧化剂存在下将2,6‑二甲基苯酚和侧链含有其他官能团的苯酚类单体在水介质中于10℃～60℃下进行氧化共聚合反应4小时～24小时，待氧化共聚合反应结束后，经静置、分液、沉淀和离心过滤得到聚苯醚共聚物。本发明在油/水两相介质中制备聚苯醚共聚物具有残留金属催化剂含量少、分子量可调控性好、分布窄、介电常数和介质损耗低、加工性能好等特点，制备过程简便易行，安全可靠，具有广阔的发展空间和极大的市场应用价值，符合可持续发展的要求。

技术领域

本发明涉及高分子化工技术领域，具体涉及一种在油/水两相介质中制备聚苯醚共聚物的方法。

背景技术

聚2,6-二甲基苯醚简称聚苯醚(PPO)，是综合性能优异的工程塑料，不仅具有良好的力学性能，还具有低介电常数、低介质损耗、高玻璃化转变温度(T_g)为210℃、耐酸碱腐蚀等突出的性能，尤其电性能十分优异(其介电常数为2.5，耗散因数为0.0015～0.0019)。但其分子链段刚性较强，加工时需要较高的温度，熔融粘度高、流动性差，且加工过程中PPE易被氧化，因此必须对聚苯醚进行改性，扩展其使用范围。为解决这些问题，研究人员进行了大量的尝试，其中一个方法就是进行聚苯醚的化学改性，可通过共聚反应制备PPE共聚物。

传统的PPO合成方法是在如甲苯、苯、氯仿、吡啶等有机溶剂中进行的，需要密闭性高并且防爆的反应器，会对环境造成污染，此外，有机溶剂中只能合成大分子量的PPO，分子量分布宽，并且由于均相反应的缘故，产物中残留的催化剂金属离子含量较高，在一定程度上降低了其电性能。以油/水两相体系作为反应介质，产物分子量的可调控性远胜于有机溶剂中合成的产物，分子量分布宽，并且催化剂主要分散在水相中，易于分离，产物中残留的铜离子含量较低(小于10ppm)。在油/水两相介质中通过氧化偶联共聚反应制备聚苯醚共聚物，工艺简单易行，更能适应工业应用的要求。

如若能在油/水两相介质中使用2,6-二甲基苯酚与侧链含有其他官能团的苯酚类单体进行共聚反应，则可以同时解决现有技术中存在的“有机溶剂中合成的PPO分子量难控制，分子量分布宽，其玻璃化转变温度高而不易于加工，并且由于均相反应的缘故，产物中残留的催化剂金属离子含量较高，在一定程度上降低了其电性能”的问题，然而，苯酚类单体会因其取代基的种类和空间位阻的不同而使单体具有不同的竞聚率，从而影响反应的进行；油/水两相介质中苯酚类单体的共聚合反应方面的研究仍比较浅显，油/水两相介质中合成聚苯醚共聚物具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明提供了一种在油/水两相介质中制备聚苯醚共聚物的方法，实现了在油/水两相介质中采用2,6-二甲基苯酚与侧链含有其他官能团的苯酚类单体的共聚合反应合成聚苯醚共聚物。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

在油/水两相介质中制备聚苯醚共聚物的方法，具体如下：在催化剂、表面活性剂存在下将2,6-二甲基苯酚和式(Ⅰ)结构所示的苯酚类单体在油/水两相介质中于10℃～60℃下，通入氧化剂，进行氧化共聚合反应4小时～24小时，待氧化共聚合反应结束后，经静置分液、沉淀和过滤离心得到式(II)结构所示的聚苯醚共聚物；

式(Ⅰ)中R₁和R₂相同或不同，R₁为氢、碳原子数为1至4的烷基、碳原子数为1至4的卤代烷基、碳原子数为1至4的氨基烷基或碳原子数为1至4的烷氧基，R₂为氢、碳原子数为1至4的烷基、碳原子数为1至4的卤代烷基、碳原子数为1至4的氨基烷基或碳原子数为1至4的烷氧基，且R₁和R₂不同时为甲基；